Über Backups in Proxmox VE

In dem Artikel „Die Magie der Virtualisierung: Ein Einführungskurs in Proxmox VE“ Wir haben erfolgreich einen Hypervisor auf dem Server installiert, den Speicher angeschlossen, grundlegende Sicherheitsvorkehrungen getroffen und sogar unsere erste virtuelle Maschine erstellt. Jetzt werfen wir einen Blick darauf, wie die grundlegendsten Aufgaben umgesetzt werden können, um im Falle eines Ausfalls stets in der Lage zu sein, die Dienste wiederherzustellen.

Die integrierten Werkzeuge von Proxmox ermöglichen nicht nur die Datensicherung, sondern auch die Erstellung von Sets vordefinierter Betriebssystem-Images für eine schnelle Bereitstellung. Dies erleichtert die Erstellung eines neuen Servers für jeden Dienst in wenigen Sekunden und minimiert auch die Ausfallzeiten.

Wir werden nicht auf die Notwendigkeit von Backups eingehen, da dies offensichtlich ist und längst als Axiom gilt. Stattdessen konzentrieren wir uns auf einige weniger offensichtliche Aspekte und Besonderheiten.

Zunächst betrachten wir, wie Daten während des Backup-Prozesses gesichert werden.

Backup-Algorithmen

Zunächst einmal bietet Proxmox eine solide native Lösung zur Erstellung von Sicherungen virtueller Maschinen. Damit lassen sich alle Daten der virtuellen Maschine einfach speichern, und es werden zwei Komprimierungsmechanismen sowie drei Methoden zur Erstellung dieser Sicherungen unterstützt.

Lassen Sie uns zunächst die Komprimierungsmechanismen betrachten:

1. LZO-Komprimierung. Ein verlustfreies Datenkomprimierungsverfahren, das bereits in den 90er Jahren entwickelt wurde. Der Algorithmus wurde von Markus Oberhummer geschrieben (wird in Proxmox durch das Tool lzop umgesetzt). Das Hauptmerkmal dieses Algorithmus ist die extrem schnelle Dekomprimierung. Daher kann jede Sicherung, die mit diesem Algorithmus erstellt wurde, bei Bedarf in minimaler Zeit wiederhergestellt werden.
2. GZIP-Komprimierung. Bei Verwendung dieses Algorithmus wird die Sicherung „on-the-fly“ mit dem GNU Zip-Tool komprimiert, das den leistungsstarken Deflate-Algorithmus verwendet, der von Phil Katzentwickelt wurde. Der Schwerpunkt liegt auf der maximalen Datenkomprimierung, was den Speicherplatz auf der Festplatte, der für Sicherungen benötigt wird, reduziert. Das Hauptunterscheidungsmerkmal zur LZO-Komprimierung ist, dass die Komprimierungs- und Dekomprimierungsverfahren relativ viel Zeit in Anspruch nehmen.

Archivierungsmodi

Proxmox bietet Systemadministratoren drei Methoden zur Datensicherung an. Mit diesen kann die Anforderungen angepasst werden, indem zwischen der Notwendigkeit von Ausfallzeiten und der Zuverlässigkeit des Backups priorisiert wird:

1. Snapshot-Modus. Dieser Modus kann auch als Live-Backup bezeichnet werden, da die virtuelle Maschine während der Nutzung nicht gestoppt werden muss. Die Verwendung dieses Mechanismus unterbricht den Betrieb der VM nicht, weist jedoch zwei sehr gravierende Nachteile auf – es können Probleme durch Dateisperren im Betriebssystem auftreten und die Erstellungsgeschwindigkeit ist am niedrigsten. Backups, die mit dieser Methode erstellt werden, sollten immer in einer Testumgebung überprüft werden. Andernfalls besteht das Risiko, dass sie bei einem Notfall-Wiederherstellungsversuch fehlschlagen.
2. Suspend-Modus. Die virtuelle Maschine "friert" vorübergehend ihren Zustand ein, bis der Sicherungsprozess abgeschlossen ist. Der Inhalt des Arbeitsspeichers wird nicht gelöscht, was es ermöglicht, die Arbeit genau an dem Punkt fortzusetzen, an dem sie unterbrochen wurde. Natürlich führt dies während des Kopierens zu einer Serverauslastung, jedoch ist kein Ausschalten oder Einschalten der virtuellen Maschine erforderlich, was für einige Dienste kritisch sein kann. Besonders, wenn der Start einiger Dienste nicht automatisiert ist. Dennoch sollten solche Backups auch in einer Testumgebung wiederhergestellt werden, um deren Funktionalität zu überprüfen.
3. Stoppschalter. Die zuverlässigsten Methode für Backups, erfordert jedoch ein vollständiges Herunterfahren der virtuellen Maschine. Es wird ein Befehl zum regulären Herunterfahren gesendet, nach der Abschaltung wird das Backup durchgeführt, und anschließend erfolgt der Befehl zum Wiederanschalten der virtuellen Maschine. Die Anzahl der Fehler bei diesem Ansatz ist minimal und liegt meist bei null. Backups, die auf diese Weise erstellt wurden, werden nahezu immer korrekt wiederhergestellt.

Durchführung des Sicherungsverfahrens

Für die Erstellung eines Backups:

1. Wir wechseln zur gewünschten virtuellen Maschine.
2. Wir wählen den Punkt Redundanz.
3. Wir drücken die Taste Jetzt sichern. Es öffnet sich ein Fenster, in dem die Optionen für das zukünftige Backup ausgewählt werden können.

   

4. Als Speicher geben wir den an, den wir zuvor angeschlossen haben im vorherigen Abschnitt.
5. Nach der Auswahl der Optionen drücken wir die Taste Redundanz und warten, bis das Backup erstellt wurde. Dies wird durch die Anzeige TASK OK.

   

Jetzt sind die erstellten Archive mit den Backups der virtuellen Maschinen zum Herunterladen vom Server verfügbar. Die einfachste und grundlegendste Methode zum Kopieren ist SFTP. Verwenden Sie dazu den beliebten plattformübergreifenden FTP-Client FileZilla, der das SFTP-Protokoll unterstützt.

1. Im Feld Host Geben Sie die IP-Adresse unseres Virtualisierungsservers ein, im Feld Benutzername geben Sie root ein, im Feld Passwort — das, das bei der Installation ausgewählt wurde, und im Feld Порт geben Sie „22“ an (oder einen anderen Port, der für SSH-Verbindungen festgelegt wurde).
2. Wir drücken die Taste Schnelle Verbindung Und wenn alle Daten korrekt eingegeben wurden, sehen Sie in der aktiven Leiste alle Dateien, die sich auf dem Server befinden.
3. Wir wechseln in das Verzeichnis /mnt/storage. Alle erstellten Backups werden im Unterverzeichnis „dump“ abgelegt. Sie haben das folgende Format:
   • vzdump-qemu-nummer_der_vm-datum-uhrzeit.vma.gz im Fall der Auswahl der GZIP-Methode;
   • vzdump-qemu-nummer_der_vm-datum-uhrzeit.vma.lzo im Fall der Auswahl der LZO-Methode.

Es wird empfohlen, Sicherungen direkt vom Server herunterzuladen und an einem sicheren Ort zu speichern, beispielsweise in unserem Cloud-Speicher. Wenn Sie die Datei mit der Endung vma mit dem entsprechenden Tool, das mit Proxmox geliefert wird, entpacken, finden Sie darin Dateien mit den Erweiterungen raw, conf und fw. Diese Dateien enthalten Folgendes:

• raw — Festplattenimage;
• conf — VM-Konfiguration;
• fw — Firewall-Einstellungen.

Wiederherstellung aus einem Backup

Betrachten wir den Fall, dass eine virtuelle Maschine versehentlich gelöscht wurde und eine Notfallwiederherstellung aus einer Sicherung erforderlich ist:

1. Öffnen Sie den Speicherort, an dem sich die Sicherung befindet.
2. Gehen Sie zum Tab Inhalt.
3. Wählen Sie die benötigte Sicherung aus und klicken Sie auf die Schaltfläche Wiederherstellung.

   

4. Geben Sie den Ziel-Speicherort und die ID an, die der Maschine nach Abschluss des Prozesses zugewiesen werden soll.
5. Wir drücken die Taste Wiederherstellung.

Sobald die Wiederherstellung abgeschlossen ist, wird die VM in der Liste der verfügbaren Maschinen angezeigt.

Klonen der virtuellen Maschine

Nehmen wir an, dass in einem Unternehmen Änderungen an einem kritischen Service erforderlich sind. Solche Änderungen werden durch zahlreiche Anpassungen der Konfigurationsdateien umgesetzt. Die Ergebnisse sind jedoch unvorhersehbar, und jeder Fehler kann zu einem Ausfall des Services führen. Um sicherzustellen, dass ein solches Experiment den laufenden Server nicht beeinträchtigt, wird empfohlen, eine virtuelle Maschine zu klonen.

Der Klonmechanismus erstellt eine exakte Kopie des virtuellen Servers, mit der beliebige Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Betrieb des Hauptservices zu beeinflussen. Wenn die Änderungen erfolgreich umgesetzt wurden, wird die neue VM in Betrieb genommen, während die alte abgeschaltet wird. Dabei gibt es eine wichtige Besonderheit, die stets beachtet werden sollte: Die geklonte Maschine wird die gleiche IP-Adresse wie die ursprüngliche VM haben, was zu einem Adresskonflikt führen wird, wenn sie gestartet wird.

Wir erklären, wie man solche Situationen vermeidet. Direkt vor dem Klonen sollten Änderungen an der Netzwerkkonfiguration vorgenommen werden. Hierzu ist es nötig, die IP-Adresse vorübergehend zu ändern, ohne den Netzwerkdienst neu zu starten. Nach dem Klonen auf dem Hauptgerät sollten die Einstellungen wieder zurückgesetzt werden, während auf dem geklonten Gerät eine beliebige andere IP-Adresse vergeben wird. So erhalten wir zwei Kopien desselben Servers mit unterschiedlichen Adressen. Dies ermöglicht es, den neuen Dienst schnell in Betrieb zu nehmen.

Handelt es sich bei diesem Dienst um einen Webserver, genügt es, den A-Eintrag bei Ihrem DNS-Anbieter zu ändern. Danach werden die Anfragen der Kunden über diesen Domainnamen an die Adresse der geklonten virtuellen Maschine geleitet.

Übrigens bietet Selectel allen seinen Kunden kostenlosen Service für die Verwaltung beliebig vieler Domains auf NS-Servern an. Die Verwaltung der Einträge erfolgt sowohl über unser Kontrollpanel als auch über eine spezielle API. Mehr dazu erfahren Sie in unserem Wissensdatenbank.

Das Klonen von VMs in Proxmox ist eine ganz einfache Aufgabe. Dafür sind die folgenden Schritte nötig:

1. Zur gewünschten Maschine wechseln.
2. Aus dem Menü auswählen Mehr Punkt Klone.
3. Im sich öffnenden Fenster den Parameter Name ausfüllen.

   

4. Das Klonen durch Klicken auf die Schaltfläche ausführen. Klone.

Dieses Tool ermöglicht es, eine Kopie einer virtuellen Maschine nicht nur auf dem lokalen Server zu erstellen. Wenn mehrere Virtualisierungsserver zu einem Cluster zusammengefasst werden, kann mit diesem Tool die erstellte Kopie direkt auf den gewünschten physischen Server verschoben werden. Eine nützliche Funktion ist die Auswahl des Datenspeichers (Parameter Ziel-Speicher), was sehr praktisch ist, wenn eine virtuelle Maschine von einem physischen Speicher auf einen anderen verschoben wird.

Formate virtueller Speicher

Wir erläutern die in Proxmox verwendeten Speicherformate näher:

1. RAW. Das verständlichste und einfachste Format. Es handelt sich um eine Datei mit Daten der Festplatte „Byte für Byte“ ohne Kompression oder Optimierung. Dieses Format ist sehr praktisch, da es leicht mit dem Standardbefehl mount in jedem Linux-System eingebunden werden kann. Für den Hypervisor ist es zudem der schnellste „Typ“ von Speicher, da er ihn nicht weiterverarbeiten muss.

   Ein wesentlicher Nachteil dieses Formats besteht darin, dass der Platz, den Sie für die virtuelle Maschine bereitgestellt haben, exakt der Platz auf der Festplatte ist, den die RAW-Datei einnehmen wird (unabhängig davon, wie viel Platz tatsächlich innerhalb der virtuellen Maschine belegt ist).

2. QEMU-Imageformat (qcow2). Es ist arguably das vielseitigste Format für alle Anwendungen. Sein Vorteil liegt darin, dass die Datei nur den tatsächlich belegten Speicherplatz innerhalb der virtuellen Maschine enthalten wird. Wenn beispielsweise 40 GB Platz zugewiesen wurden, aber nur 2 GB tatsächlich belegt sind, bleibt der restliche Platz für andere VMs verfügbar. Dies ist besonders relevant unter dem Gesichtspunkt der Einsparung von Speicherplatz.

   Ein kleiner Nachteil bei der Verwendung dieses Formats ist Folgendes: Um ein solches Abbild in einem anderen System zu mounten, muss zunächst ein spezieller nbd-Treiber, sowie das Dienstprogramm qemu-nbd, verwendet werden, das es dem Betriebssystem ermöglicht, die Datei wie ein normales Blockgerät zu behandeln. Danach wird das Abbild für das Mounten, Partitionieren, Überprüfen des Dateisystems und andere Operationen verfügbar sein.

   Es ist wichtig zu beachten, dass alle E/A-Vorgänge bei der Verwendung dieses Formats softwareseitig verarbeitet werden, was zu einer Verlangsamung bei intensiver Nutzung des Speichersystems führt. Wenn es darum geht, eine Datenbank auf einem Server bereitzustellen, ist es besser, das RAW-Format zu wählen.

3. VMware-Imageformat (vmdk). Dieses Format ist „nativ“ für den Hypervisor VMware vSphere und wurde in Proxmox zur Kompatibilität integriert. Es ermöglicht die Migration von VMware-VMs in die Proxmox-Infrastruktur.

   Die dauerhafte Verwendung von vmdk wird nicht empfohlen, da dieses Format das langsamste in Proxmox ist. Es eignet sich daher nur für Migrationszwecke. Wahrscheinlich wird dieses Problem in naher Zukunft behoben.

Arbeiten mit Disk-Images

Mit Proxmox wird ein sehr nützliches Tool mitgeliefert, das qemu-imgheißt. Eine seiner Funktionen besteht darin, virtuelle Disk-Images zu konvertieren. Um es zu nutzen, reicht es aus, die Konsole des Hypervisors zu öffnen und den Befehl im Format auszuführen:

qemu-img convert -f vmdk test.vmdk -O qcow2 test.qcow2

Im obigen Beispiel wird das vmdk-Image des VMware-virtuellen Laufwerks mit dem Namen test in das Format qcow2. Dies ist ein sehr nützliches Kommando, wenn ein Fehler beim ursprünglichen Formatwahl korrigiert werden muss.

Mit demselben Befehl kann auch ein gewünschtes Image gezwungen erstellt werden, unter Verwendung des Arguments create:

qemu-img create -f raw test.raw 40G

. Dieser Befehl erstellt ein Image namens test im Format RAW, mit einer Größe von 40 GB. Nun kann es an jede der virtuellen Maschinen angeschlossen werden.

Ändern der Größe der virtuellen Festplatte

Und abschließend zeigen wir, wie man die Größe des Disk-Images erhöht, falls aus irgendeinem Grund der Platz darauf nicht mehr ausreicht. Dazu verwenden wir das Argument resize:

qemu-img resize -f raw test.raw 80G

Nun hat unser Image eine Größe von 80 GB. Detaillierte Informationen über das Image können mit dem Argument info:

qemu-img info test.raw

nicht vergessen werden, dass das bloße Vergrößern des Images die Größe der Partition nicht automatisch erhöht – es fügt nur den verfügbaren freien Speicher hinzu. Um die Partition zu vergrößern, verwenden Sie den Befehl:

resize2fs /dev/sda1

wobei /dev/sda1 – die erforderliche Partition.

Automatisierung der Erstellung von Sicherungskopien

Das manuelle Erstellen von Backups ist eine äußerst zeitaufwendige Aufgabe. Deshalb beinhaltet Proxmox VE ein Tool für automatisiertes Backup nach einem festgelegten Zeitplan. Lassen Sie uns ansehen, wie das funktioniert:

1. Öffnen Sie über die Weboberfläche des Hypervisors den Punkt Rechenzentrum.
2. Wir wählen den Punkt Redundanz.
3. Wir drücken die Taste Hinzufügen.
4. Legen Sie die Parameter für den Zeitplaner fest.

   

5. Setzen Sie ein Häkchen bei der Option Aktivieren.
6. Speichern Sie die Änderungen mit der Schaltfläche Erstellen Sie.

Der Zeitplaner wird nun das Backup-Programm automatisch zu den festgelegten Zeiten gemäß dem vorgegebenen Zeitplan starten.

Fazit

Wir haben die standardmäßigen Methoden zum Backup und zur Wiederherstellung virtueller Maschinen behandelt. Ihre Verwendung ermöglicht es, alle Daten problemlos zu sichern und im Falle einer Notfallsituation schnell wiederherzustellen.

Natürlich ist dies nicht die einzige Möglichkeit, wichtige Daten zu sichern. Es gibt viele Tools, wie zum Beispiel Duplicity, mit denen Sie vollständige und inkrementelle Kopien des Inhalts von Linux-basierten virtuellen Servern erstellen können.

Bei der Durchführung von Backup-Prozessen sollte immer berücksichtigt werden, dass diese die Speichersubsysteme stark belasten. Daher empfiehlt es sich, diese Verfahren zu Zeiten minimaler Auslastung durchzuführen, um Verzögerungen bei den Ein- und Ausgabeoperationen innerhalb der Maschinen zu vermeiden. Den Status der Verzögerungen bei Festplattenoperationen können Sie direkt über die Webschnittstelle des Hypervisors (Parameter IO delay) überwachen.

Quelle: habr.com